(57)【要約】    【課題】  埋設構造物を形成する函体同士を接続する継手構造において、隣接する２つの函体間に掛け渡されている、可撓性を有する止水ゴムを保護し、補強するための継手構造および継手構造の補強方法を提供する。    【解決手段】  隣接する２つの函体１０ａ，１０ｂの開口間に１次止水ゴム２０を挟持させ、この１次止水ゴム２０よりも函体の開口中央側ｘにおいて、可撓性を有する２次止水ゴム２１を掛け渡し、１次止水ゴム２０と２次止水ゴム２１との間に、発泡ビーズ２７を充填する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設される函体の開口同士を接続する継手構造であって、
接続する２つの函体の開口間に挟持されまたは掛け渡された１次止水ゴムと、
前記１次止水ゴムよりも函体の開口中央側において、接続する２つの函体の開口間に掛け渡された、可撓性を有する２次止水ゴムと、を備え、
前記１次止水ゴムと２次止水ゴムとの間に、発泡ビーズが充填されていることを特徴とする、埋設構造物の継手構造。
【請求項２】
前記発泡ビーズが、あらかじめ設定された値以上の圧力を受けたときに圧縮変形することを特徴とする、請求項１に記載の継手構造。
【請求項３】
前記２つの函体における一方の函体の開口のうち、前記２次止水ゴムよりも函体の開口中央側に、前記一方の函体の開口における内周面沿いに間隔をおいて、他方の函体側へ突出した複数のリブを備え、
前記リブが、函体の内部空間側への前記２次止水ゴムの伸張を制止するものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の埋設構造物の継手構造。
【請求項４】
前記２次止水ゴムよりも函体の開口中央側に、さらに、接続する２つの函体の開口間に掛け渡された、可撓性を有する３次止水ゴムを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の埋設構造物の継手構造。
【請求項５】
埋設される２つの函体の開口同士を接続する方法であって、
開口間に、外周側をシールする１次止水ゴムおよび内周側をシールする２次止水ゴムを取り付け、１次止水ゴムと２次止水ゴムとで塞がれた開口間の空間に発泡ビーズを充填することを特徴とする、埋設構造物の接続方法。
【請求項６】
前記発泡ビーズの充填が、発泡ビーズを、空気とともに前記空間に流入させることにより実行されることを特徴とする、請求項５に記載の埋設構造物の接続方法。
【請求項７】
前記発泡ビーズの充填が、２次止水ゴムと開口との間に一部隙間をあけて、その隙間から行われることを特徴とする、請求項５または６に記載の埋設構造物の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沈埋トンネル、シールドトンネルなどの埋設構造物における継手構造と、その接続方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、接続すべき一対の暗渠と、この一対の暗渠の各端面に取り付けられた環状の碇着部材と、この一対の碇着部材間の外周側に設けられた１次止水部材と、上記一対の碇着部材間の内周側に設けられた短筒状の２次可撓止水部材と、を備える暗渠の継手が知られている。
この暗渠の継手は、１次止水部材と２次可撓止水部材との間の空間に緩衝材を備え、さらに、この空間に予設定値以上の水圧が加わると、上記緩衝材が圧縮変形することを特徴としている。また、上記の暗渠の継手によれば、上記空間内に水が溜まった状態で地震が発生して、両暗渠が互いに接近する方向に変位し、上記空間が狭くなったとしても、上記緩衝材の圧縮変形によって水の逃げ場が確保されて、２次可撓止水部材の破壊に至る上記空間内での水圧の上昇を防止することができる。
【特許文献１】特開平７−９１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の図１〜図５に示されているように、１次止水部材と２次可撓止水部材との間の空間に、緩衝材としての発泡樹脂、発泡ゴム、エアバッグ、環状のゴムチューブなどを設けることは、緩衝材自体がある程度の大きさを有する部材であることからして、困難を伴う。特に、既に施工された継手構造に対して、上記空間内に上記緩衝材を配置することは、２次可撓止水部材を全て取り外すといった大掛かりな作業を必要とすることから、実際上、極めて困難である。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、埋設される函体の開口同士を接続するための、可撓性を有する止水ゴムを用いた継手構造であって、上記止水ゴムを補強し、水圧の上昇による破壊から保護することのできる継手構造と、かかる継手構造を簡易な方法によって形成することのできる埋設構造物の接続方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、
（１）  埋設される函体の開口同士を接続する継手構造であって、
接続する２つの函体の開口間に挟持されまたは掛け渡された１次止水ゴムと、
前記１次止水ゴムよりも函体の開口中央側において、接続する２つの函体の開口間に掛け渡された、可撓性を有する２次止水ゴムと、を備え、
前記１次止水ゴムと２次止水ゴムとの間に、発泡ビーズが充填されていることを特徴とする、埋設構造物の継手構造、
（２）  前記発泡ビーズが、あらかじめ設定された値以上の水圧を受けたときに圧縮変形することを特徴とする、前記（１）に記載の継手構造、
（３）  前記２つの函体における一方の函体の開口のうち、前記２次止水ゴムよりも函体の開口中央側に、前記一方の函体の開口における内周面沿いに間隔をおいて、他方の函体側へ突出した複数のリブを備え、
前記リブが、函体の内部空間側への前記２次止水ゴムの伸張を制止するものであることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の埋設構造物の継手構造、
（４）  前記２次止水ゴムよりも函体の開口中央側に、さらに、接続する２つの函体の開口間に掛け渡された、可撓性を有する３次止水ゴムを備えることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の埋設構造物の継手構造、
（５）  埋設される２つの函体の開口同士を接続する方法であって、
開口間に、外周側をシールする１次止水ゴムおよび内周側をシールする２次止水ゴムを取り付け、１次止水ゴムと２次止水ゴムとで塞がれた開口間の空間に発泡ビーズを充填することを特徴とする、埋設構造物の接続方法、
（６）  前記発泡ビーズの充填が、発泡ビーズを、空気とともに前記空間に流入させることにより実行されることを特徴とする、前記（５）に記載の埋設構造物の接続方法、
（７）  前記発泡ビーズの充填が、２次止水ゴムと開口との間に一部隙間をあけて、その隙間から行われることを特徴とする、前記（５）または（６）に記載の埋設構造物の接続方法、
を提供する。
【０００６】
上記（１）に示す埋設構造物の継手構造において、１次止水ゴムと２次止水ゴムとの間に充填されている発泡ビーズは、完全に発泡済みの、粒子状または球状の発泡プラスチックである。すなわち、この発泡ビーズは、発泡スチロールなどの製造原料となる未発泡または予備発泡されたビーズ（いわゆる、発泡性ビーズ「ｅｘｐａｎｄａｂｌｅ  ｂｅａｄｓ」）ではなく、完全に発泡済みで、圧縮率の高いビーズ（ｅｘｐａｎｄｅｄ  ｂｅａｄｓ）である。
【０００７】
上記継手構造においては、１次止水ゴムと２次止水ゴムとの間の空間に、圧縮率の高い発泡ビーズが充填されていることから、例えば、地震などによって、接続する２つの函体の開口間の距離が狭まる方向に変位が生じて、上記空間に過大な水圧がかかった場合であっても、発泡ビーズが圧縮することによって、水の逃げ場を確保することができ、２次止水ゴムの破壊に至る上記空間内での水圧の上昇を防止することができる。
【０００８】
上記発泡ビーズは、上記（２）に示すように、あらかじめ設定された値以上の圧力を受けたときに圧縮変形するものであることが好ましい。これは、例えば、上記空間内に水が充満することによって、発泡ビーズがすぐに圧縮変形するのであれば、その後、上述の変位が生じて、上記空間に過大な水圧がかかったとしても、既に、発泡ビーズの圧縮可能な余裕（変形代）が消失または減少しており、２次止水ゴムの破壊に至る上記空間内での水圧上昇を防止する効果が損なわれるからである。なお、これに限定されるものではないが、上記発泡ビーズに圧縮変形が生じる圧力の値は、例えば、平常時に上記空間内に充満した水によって上記２次止水ゴムが受ける水圧を超える値に設定するのが好ましい。
【０００９】
上記（３）に示す埋設構造物の継手構造によれば、例えば、２次止水ゴムに水圧がかかっている場合に、この２次止水ゴムが、埋設構造物を形成する函体の開口中央側に伸張しようとするのを、上記リブによって制止することができる。それゆえ、２次止水ゴムにクリープが生じて、その強度が低下するといった事態が生じることを防止できる。
上記（４）に示す埋設構造物の継手構造によれば、２次止水ゴムよりも埋設構造物を形成する函体の開口中央側に、さらにもう１つの止水ゴム（３次止水ゴム）を備えていることから、函体の開口間における止水をより一層確実なものとすることができる。
【００１０】
上記（５）に示す埋設構造物の接続方法によれば、１次止水ゴムと２次止水ゴムとによって塞がれた開口間の空間に発泡ビーズを充填する、という簡易な作業を経ることによって、２次止水ゴムが函体の開口中央側へ過度に伸張するという事態が生じることを防止できる。
また、上記（６）に示す埋設構造物の接続方法によれば、発泡ビーズが気流に乗って容易に移動させ得るものであることからして、１次止水ゴムと２次止水ゴムとによって塞がれた開口間の空間に発泡ビーズを充填する作業を、容易に実行することができる。
【００１１】
上記（７）に示す埋設構造物の接続方法によれば、埋設構造物を形成する函体の開口同士が、既に２次止水ゴムで接続されている場合であっても、この２次止水ゴムを全て取り外すといった手間のかかる処理を経ることなく、上記空間への発泡ビーズの充填作業を実行することができる。
それゆえ、上記（５）〜（７）に示す埋設構造物の接続方法によれば、本発明に係る埋設構造物の継手構造を形成する際の手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、埋設構造物の継手構造に対して、簡易な構成の部材を設置することだけで、しかも、簡易な方法によって、埋設する２つの函体の開口間に掛け渡されている可撓性を有する止水ゴムを保護して、埋設構造物の継手構造を補強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の埋設構造物の継手構造に係る一実施形態を示す断面図であって、図２は、埋設構造物の継手構造の補強方法の一例を示す説明図である。
図１および図２に示す実施形態において、埋設構造物を形成する函体１０ａ，１０ｂとしては、例えば、略直方体であって、一の面からこの面に対向する面へとつながる空洞を備えているもの、または、略円筒体であるものが挙げられる。なお、図１および図２においては、略直方体の函体を示している。
【００１４】
一方の函体１０ａは、外周面１２ａと、函体内部の空洞を区画する内周面１３ａと、を備えている。また、函体１０ａの開口における開口端１１ａには、一方の開口端から他方の開口端へと向かう方向（函体が略円筒体である場合には、その軸方向。以下、「接続方向」という。）ｚに沿って突出するガスケットビーム１４ａを備えている。
他方の函体１０ｂは、上記一方の函体１０ａと同様に、開口端１１ｂと、外周面１２ｂと、内周面１３ｂと、ガスケットビーム１４ｂと、を備えている。図１に示すように、２つの函体１０ａ，１０ｂを、それぞれの開口同士を向かい合わせて並べた場合において、他方の函体１０ｂにおける各部は、一方の函体１０ａと対称に配置されている。
【００１５】
ガスケットビーム１４ａの接続方向ｚにおける端面は、隣接する函体１０ｂとの接続面１５ａとなっており、この接続面１５ａと、他方の函体１０ｂにおいて対応する接続面１５ｂとの間に、後述する１次止水ゴム２０が挟持される。
ガスケットビーム１４ａのうち、函体１０ａの開口中央側ｘは、後述する２次止水ゴム２１をボルト２２で固定するための締着面１６ａとなっており、この締着面１６ａと、他方の函体１０ｂにおいて対応する締着面１６ｂとの間に、後述する２次止水ゴム２１が掛け渡される。
【００１６】
図１および図２に示す実施形態において、隣接する２つの函体を接続する継手構造は、１次止水ゴム２０と、可撓性を有する２次止水ゴム２１と、１次止水ゴム２０と２次止水ゴム２１との間の空間に充填されている発泡ビーズ２７とを備えている。
１次止水ゴム２０は、前述のように、接続する２つの函体１０ａ，１０ｂにおける各ガスケットビーム１４ａ，１４ｂの接続面１５ａ，１５ｂ間に挟持されている。この１次止水ゴム２０は、本発明において必須の構成要素であって、両函体１０ａ，１０ｂの開口端１１ａ，１１ｂ間にて、函体の外周面１２ａ，１２ｂ沿いに連続して配置される無端状の部材である。
【００１７】
１次止水ゴムとしては、例えば、図１に示す、いわゆるジーナ型のゴムガスケットや、後述する２次止水ゴムと同じオメガジョイントといった、可撓性を有する止水ゴム（フレキシブルジョイント）、主として沈埋函の継手構造に使用される、いわゆるクラウンシール継手などが挙げられる。１次止水ゴムがオメガジョイントなどのフレキシブルジョイントや、クラウンシール継手である場合には、１次止水ゴムは、２つの函体間にて圧縮、挟持されずに、２つの函体間に掛け渡して配置される。
【００１８】
２次止水ゴム２１は、前述のように、接続する２つの函体１０ａ，１０ｂにおける各ガスケットビーム１４ａ，１４ｂの締着面１６ａ，１６ｂ間に掛け渡されている。この２次止水ゴム２１は、本発明において必須の構成要素であって、両函体１０ａ，１０ｂの開口端１１ａ，１１ｂ間にて、１次止水ゴム２０よりも函体の開口中央側ｘに、かつ、函体の内周面１３ａ，１３ｂ沿いに連続して配置される、可撓性を有する無端状の部材である。
【００１９】
２次止水ゴムとしては、可撓性を有する止水ゴムであること以外は、特に限定されるものではなく、例えば、図１に示す、いわゆるオメガジョイントなどの、種々の形状のフレキシブルジョイントが挙げられる。
１次止水ゴム２０と２次止水ゴム２１との間の空間に充填される発泡ビーズ２７は、本発明において必須の構成要素である。
【００２０】
発泡ビーズの材質は特に限定されるものではなく、発泡スチロールなどの種々の発泡プラスチックを採用することができる。
発泡ビーズの粒径は、１次止水ゴム２０と２次止水ゴム２１との間の空間に充填し易いことや、圧縮による変形代を大きくとれることなどの観点から適宜設定すればよい。それゆえ、発泡ビーズの粒径は特に限定されるものではないが、通常、直径数ｍｍ程度の小粒径のものから、直径数ｃｍ程度のもの（例えば、ソフトボール大のもの）まで、種々の範囲で設定することができる。また、例えば、上記空間内での発泡ビーズの充填率を向上させるという観点から、粒径が異なる発泡ビーズを混合して使用してもよい。
【００２１】
発泡ビーズに圧縮変形が生じる圧力の値は、発泡ビーズを形成する樹脂材料、樹脂中の配合剤やその処方などを調整することによって、適宜設定することができる。
なお、例えば、埋設構造物の継手構造が水深３０ｍの位置に埋設される場合には、埋設構造物に対して約３ｋｇの水圧がかかることになり、１次止水ゴム２０から漏水が生じている場合には、特段の負荷をかけなくても、２次止水ゴム２１に対して約３ｋｇの水圧がかかっていることになる。それゆえ、例えば、埋設構造物が上記の水深にて埋設される場合には、発泡ビーズ２７として、その粒子を押し潰すのに必要な圧力が３ｋｇ以上であるものを使用することが求められる。
【００２２】
１次止水ゴム２０と２次止水ゴム２１との間の空間に発泡ビーズ２７を充填する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、２次止水ゴム２１の取付け部材を部分的に取り外すことにより、２次止水ゴムと函体の開口との間に一部隙間を設けた上で、上記空間に発泡ビーズ２７を充填すればよい。個々の発泡ビーズは粒径が小さなものであることから、２次止水ゴム２１全体を取り外さなくても、発泡ビーズの充填作業を実行することができる。
【００２３】
特に、２次止水ゴム２１の取付け部材を部分的に取り外した部位に対して、ノズル３０を挿入して、このノズル３０から、空気とともに、上記空間内に発泡ビーズ２７を流入させたときは、その充填作業を効率よく実行することができる。
図３は、本発明の埋設構造物の継手構造に係る他の実施形態を示す断面図であって、図４は、図３に示す実施形態を説明するための斜視図である。なお、図４では、図３に示す継手構造のうち、隣接する函体の一方や、１次止水ゴム２０、２次止水ゴム２１などを省略している。
【００２４】
図３および図４に示す実施形態において、埋設構造物を形成する函体１０ａ，１０ｂとしては、図１に示す実施形態と同様である。
図３および図４に示す実施形態において、隣接する２つの函体を接続する継手構造は、１次止水ゴム２０と、２次止水ゴム２１と、複数のリブ２５と、耐圧プレート２６と、３次止水ゴム２８とを備えている。また、１次止水ゴム２０と２次止水ゴム２１との間の空間には、発泡ビーズ２７が充填されている。
【００２５】
図３および図４に示す実施形態において、１次止水ゴム２０および２次止水ゴム２１としては、図１に示す実施形態と同様である。
複数のリブ２５は、本発明において任意の構成要素であって、接続する２つの函体のうち、一方の函体１０ａの開口端１１ａに取り付けられるものである。このリブ２５は、函体１０ａの内周面１３ａ沿いに、間隔をおいて、かつ、他方の函体１０ｂ側へ突出した状態で、複数配置されている。また、このリブ２５は、２次止水ゴム２１よりも函体の開口中央側ｘに配置される。
【００２６】
リブ２５の形成、個数、配置間隔については特に限定されるものではなく、２次止水ゴム２１に対して函体の開口中央側ｘに伸張させようとする負荷がかかったときに、２次止水ゴム２１を支えて、その伸張を抑制することができる程度に設定すればよい。また、後述する耐圧プレート２６を、隣接する２以上のリブ２５間に掛け渡す場合においては、耐圧プレート２６が上記負荷によって変形するのを防止できる程度に設定すればよい。例えば、これに限定されるものではないが、開口部において外周面に沿った総周長が９０ｍ程度である函体において、幅が１ｃｍ程度であるリブを、函体の内周面沿いに間隔をおいて配置し、さらに、このリブにおける函体の外周部側に、厚さ１６ｍｍ程度である鋼板（耐圧プレート）を配置する場合には、リブの配置間隔を約２〜５ｍとすればよい。なお、リブの幅、配置間隔、耐圧プレートの厚さなどは、函体に作用する水圧の大きさなどに応じて決定されるものであって、必要な寸法は、作用水圧によって大きく変動するものである。それゆえ、函体を施工する都度、強度計算などを行って、必要な寸法を求める必要がある。
【００２７】
リブ２５の材質については特に限定されるものではないが、例えば、函体１０ａにおけるリブ２５の取付け面が金属である場合には、リブ２５を金属製とすることが好ましい。この場合、函体１０ａの取付け面にリブ２５を溶接して固定することができることから、リブ２５の取付け作業を簡易なものとすることができる。
リブ２５は、上述のとおり、隣接する２つの函体における一方の函体１０ａ上に固定されるものであって、１つのリブ２５を、両方の函体１０ａ，１０ｂのそれぞれに固定することは避ける必要がある。このように設定することで、例えば地震などに起因して、隣接する２つの函体１０ａ，１０ｂの位置にずれや目開きが生じた場合であっても、リブ２５が変形、破損したり、函体１０ａとの接続部分が破損したりするといった問題が発生することを防止できる。
【００２８】
複数のリブ２５は、図４に示すように、隣接する２つの函体のうちの一方の函体１０ａ上のみに固定されるほか、例えば、一方の函体１０ａに固定されるリブと、他方の函体１０ｂに固定されるリブとが規則的に（例えば、交互に）現れるように配置されていてもよい。この場合においても、一つのリブは、隣接する２つの函体のうちのいずれか一方の函体上にのみ固定させる必要がある。
【００２９】
耐圧プレート２６は、本発明において任意の構成要素であって、２以上のリブ２５間に掛け渡して配置されるものである。具体的には、耐圧プレート２６は、リブ２５のうち、函体の開口外周面側ｙの面に載置、固定される。
耐圧プレート２６を固定するリブ２５は、例えば図４に示すように、接続する２つの函体１０ａ，１０ｂのうち、一方の函体１０ａにのみ固定されているものであることが必要となる。また、上述のように、一方の函体１０ａに固定されるリブと、他方の函体１０ｂに固定されるリブとが混在している場合には、耐圧プレート２６が、いずれか一方の函体に固定されているリブ２５のみに対して、固定されていることが必要となる。一の耐圧プレート２６中に、一方の函体１０ａに固定されているリブと接合している部分と、他方の函体１０ｂに固定されているリブと接合している部分とが混在するのを防止することによって、隣接する２つの函体１０ａ，１０ｂの位置にずれや目開きが生じたとしても、リブ２５や耐圧プレート２６が変形、破損したり、接続部分が破損したりすることを防止できる。
【００３０】
耐圧プレート２６の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、鋼板などの板状部材が挙げられる。
３次止水ゴム２８は、本発明において任意の構成要素である。この３次止水ゴムとしては、例えば、図４に示すフレキシブルジョイントなどのフレキシブルジョイントが挙げられる。
【００３１】
図３に示す実施形態において、３次止水ゴム（フレキシブルジョイント）２８は、２次止水ゴム２１よりも函体の開口中央側ｘにおいて、２つの函体１０ａ，１０ｂの開口端１１ａ，１１ｂ間に掛け渡されている。符号２９ａ，２９ｂは、開口端１１ａ，１１ｂに固定された、３次止水ゴム２８用の取付け部材である。この３次止水ゴム２８は、いわゆるフレキシブルジョイントであって、函体の内周面１２ａ，１２ｂ沿いに連続して配置される、可撓性を有する無端状の部材である。
【００３２】
３次止水ゴムは、可撓性を有する止水ゴムであること以外は、特に限定されるものではなく、図４に示すフレキシブルジョイントのほかにも、種々の形状のフレキシブルジョイントを採用することができる。
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る埋設構造物の継手構造の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る埋設構造物の継手構造の補強方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る埋設構造物の継手構造の他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】図３に示す実施形態を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０ａ，１０ｂ  函体
１１ａ，１１ｂ  開口端
２０  １次止水ゴム
２１  ２次止水ゴム
２５  リブ
２６  耐圧プレート
２７  発泡ビーズ
２８  ３次止水ゴム
ｘ  開口中央側
ｙ  開口外周面側
【図１】
2006083548.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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